一、   目的

了解螺旋分选机的结构和工作原理，观察物料在螺旋分选机中的运动状态与分离过程。了解螺旋分选试验的基本操作过程，了解影响螺旋分选的主要因素。

二、   基本原理

螺旋分选过程主要涉及水流在螺旋槽面上的运动规律、物料颗粒在螺旋槽面上的运动规律及颗粒在运动过程的综合受力规律。

在螺旋槽面的不同半径处，水层的厚度和平均流速不同。愈向外缘水层越厚、流速愈快。给入的水量增大，湿周向往扩展，但对靠近内缘的流动特性影响不大。随着流速的变化，水流在螺旋槽内表现为两种流态，即靠近内缘的层流和外缘的紊流。

在流动过程中，水流具有两种不同方向的循环运动。其一是沿螺旋槽纵向的回转运动；其二是在螺旋槽内外缘之间的横向循环运动。两种流动的综合效应使上下水层的流动轨迹不同。

由于横向循环运动的存在，在槽内圈水流表现有上升的分速度，而在外圈则具有下降的分速度。

颗粒在槽面上的运动同时受重力、惯性离心力、水流的推动力及摩擦力的作用。

水流的动压力推动颗粒沿槽的纵向运动，并在运动中发生分散和分层。由于水流速度沿深度的分布差异，悬浮于上层的细泥及分层后较轻的颗粒具有很大的纵向运动速度，因而也就具有很大的离心加速度。而位于下层的重颗粒沿纵向运动的分速度较小，相应的离心加速度也较小。由于上述差异而导致物料颗粒在螺旋槽的横向分层（分带）。

重力的方向始终垂直向下。由于螺旋槽的空间倾斜，故重力分布除了推动颗粒沿纵向移动外，也促使颗粒向槽的内缘运动。颗粒的惯性离心力方向与其回转半径相一致，并大致与所处位置的螺旋线的曲率半径重合。

直接与槽底接触的颗粒其所受的摩擦力更加明显。位于上层的颗粒受水介质的润滑作用摩擦力较小。微细颗粒呈悬浮态运动，不在有固体边界的摩擦力。

上述各作用的综合结果导致物料颗粒在螺旋中的分选分离经过三个主要阶段：首先为分层阶段，在紊流作用下，重颗粒逐渐进入下层，轻颗粒逐渐进入上层。这一阶段在完成1次回转运动后初步完成；第二阶段是分层结束的轻重颗粒的横向展开、分带过程。离心加速度较小的底层重颗粒向内缘运动；上层的轻颗粒向中间偏外运动，而悬浮的细泥则被甩向最外缘。流体的横向循环和螺旋面的横向坡度对这种分布具有重要的影响。随着回转运动次数的增加，不同的颗粒逐渐达到稳定运动的过程；第三阶段即平衡阶段，不同性质的物料颗粒沿着各自的回转半径运动，分选过程完成，此后的运动将失去实际意义。研究表明，颗粒分层和分带作用区域主要在螺旋横断面的中部，该区域的主要特点是矿浆的浓度基本不变，颗粒与水层之间具有较大的速度梯度。

因摇床具有工作无需动力，若有高差可实现无能耗工作，操作维护简单，且工作稳定，使用寿命长、基本无需检修等特点，其已广泛适用于铁矿、钛铁矿、海滨砂矿、锡矿、砂 金、钨矿等金属矿及煤等非金属矿的选别及脱泥。

三、   仪器设备与材料

1.  仪器设备：螺旋分选机、天平（台秤）；

1.       工具： 20L 接料桶3个、样品盘5个、小盆10个；

2.       材料： 6 毫米 以下物料（方铅矿和石英砂混合样） 20 公斤 。

四、   实验步骤和操作技术

1.  学习设备操作规程，检查设备，对动力部分进行试转；

2.  缩制两份重量分别为2.5和5公斤。

3.  入料桶中加入试样并加水至所需浓度，同时搅拌保证料浆悬浮。

3.       准备好接样，将入料桶中的悬浮混合物料加入螺旋分选机；

4.       料浆排完后，适量用水冲洗沾附在槽壁上的物料，并入接料桶；

5.       彻底冲洗给料桶和分选机，将各产品脱水、烘干、称重；

6.       根据需要，制取入料及产品的分析、化验样，进行分析化验。

五、   数据处理与实验报告

1. 实验数据记录于下表；

序号

入料粒度

入料 浓度

入料 品位

产品1

产品2

产品3

计算入料

重量

产率

品位

重量

产率

品位

重量

产率

品位

重量

产率

品位

2. 编制实验报告。

六、   思考题

1. 影响螺旋分选效果的主要结构因素有哪些，如何影响？

2. 简述螺旋分选技术的特点、适用范围及应用领域；